什么叫做“交—直—交”型变频器，变频器的工作原理和图解

什么叫做“交—直—交”型变频器

交直交变频器又可以分为电压型和电流型两种。

什么叫做“交—直—交”型变频器，变频器的工作原理和图解

什么叫做“交—直—交”型变频器，变频器的工作原理和图解

什么叫做“交—直—交”型变频器，变频器的工作原理和图解

先把交流电经整流器先整流成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，再经过逆变器把这个直流电流变成频率和电压都可变的交流电。

变频器原理是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。交—直—交变频器则是先把交流电经整流器先整流成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，再经过逆变器把这个直流电流变成频率和电压都可变的交流电。交直交变频器又可以分为电压型和电流型两种。

有没有变频器的工作原理和图解

变频器的工作原理可以简单概括为将交流电源转换为直流电源，再将直流电源通过逆变器转换为可调的交流电源，控制电机的转速和运行方式。下面是变频器工作原理的图解：

交流电源输入：将交流电源输入到变频器中，通过滤波电路进行滤波。

整流：变频器将输入的交流电源通过整流电路转换为直流电源。

逆变：变频器将直流电源通过逆变器转换为可调的交流电源。

PWM调制：变频器采用脉宽调制（PWM）方式来控制逆变器的输出电压和频率，从而实现对电机的控制。

电机输出：将变频器输出的交流电源输入到电机中，控制电机的转速和运行方式。

总之，变频器是一种能够通过改变输出电压和频率来控制电机转速和运行方式的装置，被广泛应用于工业自动化、电力系统、交通运输等领域。

变频机就是把交流转换成直流，换来换去，知道改变赫兹，到达设备工作慢的目的，变频机的书上都有说明，变频空就是让空调工作很慢来省电，攻略小了，效果也是小了一样

变频器主电路每个igbt与一个普通电路区别

变频器的分类

变频器的分类方法很多，这里介绍按工作电源的电压等级分类和按内部直流电源的性质分类两种分类方法。

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变频器按工作电源的电压等级分类，有高压和低压两大类别。高压变频器的电压等级有6kV和10kV等几种；低压变频器的电压等级常使用的是380V，660V和1140V的电压等级在一些较特殊的场合也有应用。

变频器的输入和输出通常是三相交流电，但也有少量小功率变频器采用单相输入、三相输出的结构形式。

变频器按内部直流电源的性质分类有电压型变频器和电流型变频器。

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电压型变频器的电路结构示意图见图1。它的中间直流环节采用大电容器C滤波。电容器在充放电过程中能储存电场能或释放电场能；从而使直流环节的电压UD比较平稳，内阻较小，相当于电压源，常应用于负载电压变化较大的场合。

电流型变频器的电路结构示意图见图2。中间直流环节采用电抗器作为储能元件进行滤波,直流电流比较平稳。这种直流环节的滤波元件电感L对直流电路中的交流纹波会表现出较大的感抗，具有较好的滤波效果，并有近似电流源的特性，因此将采用这种直流环节的变频器称作电流型变频器。常应用于负载电流变化较大的场合。

二、变频器的内部主电路

当前常用的变频器多采用“交-直-交”的电路结构，其内部主电路由整流、滤波和逆变几大部分组成，如图3所示。三相交流电源从变频器R、S、T端输入，经由二极管D1～D6构成三相整流桥整流成直流电，电压为UD。电容器C1和C2是滤波电容器。6个IGBT管V1～V6构成三相逆变桥，把直流电逆变成频率和电压任意可调的三相交流电输送给负载电动机。

图3电路示意图中使用了两个滤波电容器C1和C2串联，是为了提高其耐压。电容器两端各并联了一个电阻，其中电阻R1与电容器C1并联，电阻R2与电容器C2并联。这两个电阻称作均压电阻。它们的作用是为了让两只电容器上的电压基本相等，防止电容器在工作中损坏。电容器制造时，由于材料、工艺技术等原因，不可避免地会使每个电容器成品具有不同阻值的漏电电阻，这两个不同阻值的漏电电阻呈串联状态，对电压UD分压，这将使每个电容器承受的电压不相等，甚至使承受电压较高的电容器击穿。与电容器并联的电阻R1和R2可以有效的解决这一问题。均压电阻R1和R2阻值的选取，大大的小于电容器的漏电电阻，较小阻值的均压电阻与较大阻值的漏电电阻并联，并联电阻值基本上取决于较小阻值的均压电阻，这样，只要电阻R1和R2选取相同的阻值，就能保证每个滤波电容器两端电压大致相等，从而保证电容器的运行安全。

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在整流桥和滤波电容器之间接有一个电阻R和一对接触器触点KM，也有的变频器是电阻R与一只IGBT管并联，其作用机理是相同的。变频器刚接通电源时，滤波电容器上的电压为0V，而电源电压为380V时的整流电压峰值是537V(380V有效值的倍)，这样在接通电源的瞬间将有很大的充电冲击电流，有可能损坏整流二极管；另外，端电压为0的滤波电容器会使整流电压瞬间降低至0V，形成对电源网络的干扰。为了解决上述问题，在整流桥和滤波电容器之间接入一个限流电阻R，可将滤波电容器的充电电流限制在一个允许范围内。但是，如果限流电阻R始终接在电路内，其压降将影响变频器的输出电压，也会降低变频器的电能转换效率，因此，滤波电容器充电完毕后，由接触器KM的触点将限流电阻R短接，或者通过控制电路使IGBT导通，均可使限流电阻退出运行。

变频器的分类方法很多，这里介绍按工作电源的电压等级分类和按内部直流电源的性质分类两种分类方法。

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变频器按工作电源的电压等级分类，有高压和低压两大类别。高压变频器的电压等级有6kV和10kV等几种；低压变频器的电压等级常使用的是380V，660V和1140V的电压等级在一些较特殊的场合也有应用。

变频器的输入和输出通常是三相交流电，但也有少量小功率变频器采用单相输入、三相输出的结构形式。

变频器按内部直流电源的性质分类有电压型变频器和电流型变频器。

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电压型变频器的电路结构示意图见图1。它的中间直流环节采用大电容器C滤波。电容器在充放电过程中能储存电场能或释放电场能；从而使直流环节的电压UD比较平稳，内阻较小，相当于电压源，常应用于负载电压变化较大的场合。

电流型变频器的电路结构示意图见图2。中间直流环节采用电抗器作为储能元件进行滤波,直流电流比较平稳。这种直流环节的滤波元件电感L对直流电路中的交流纹波会表现出较大的感抗，具有较好的滤波效果，并有近似电流源的特性，因此将采用这种直流环节的变频器称作电流型变频器。常应用于负载电流变化较大的场合。

二、变频器的内部主电路

当前常用的变频器多采用“交-直-交”的电路结构，其内部主电路由整流、滤波和逆变几大部分组成，如图3所示。三相交流电源从变频器R、S、T端输入，经由二极管D1～D6构成三相整流桥整流成直流电，电压为UD。电容器C1和C2是滤波电容器。6个IGBT管V1～V6构成三相逆变桥，把直流电逆变成频率和电压任意可调的三相交流电输送给负载电动机。

图3电路示意图中使用了两个滤波电容器C1和C2串联，是为了提高其耐压。电容器两端各并联了一个电阻，其中电阻R1与电容器C1并联，电阻R2与电容器C2并联。这两个电阻称作均压电阻。它们的作用是为了让两只电容器上的电压基本相等，防止电容器在工作中损坏。电容器制造时，由于材料、工艺技术等原因，不可避免地会使每个电容器成品具有不同阻值的漏电电阻，这两个不同阻值的漏电电阻呈串联状态，对电压UD分压，这将使每个电容器承受的电压不相等，甚至使承受电压较高的电容器击穿。与电容器并联的电阻R1和R2可以有效的解决这一问题。均压电阻R1和R2阻值的选

变频器的分类方法很多，这里介绍按工作电源的电压等级分类和按内部直流电源的性质分类两种分类方法。

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变频器按工作电源的电压等级分类，有高压和低压两大类别。高压变频器的电压等级有6kV和10kV等几种；低压变频器的电压等级常使用的是380V，660V和1140V的电压等级在一些较特殊的场合也有应用。

变频器的输入和输出通常是三相交流电，但也有少量小功率变频器采用单相输入、三相输出的结构形式。

变频器按内部直流电源的性质分类有电压型变频器和电流型变频器。

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电压型变频器的电路结构示意图见图1。它的中间直流环节采用大电容器C滤波。电容器在充放电过程中能储存电场能或释放电场能；从而使直流环节的电压UD比较平稳，内阻较小，相当于电压源，常应用于负载电压变化较大的场合。

电流型变频器的电路结构示意图见图2。中间直流环节采用电抗器作为储能元件进行滤波,直流电流比较平稳。这种直流环节的滤波元件电感L对直流电路中的交流纹波会表现出较大的感抗，具有较好的滤波效果，并有近似电流源的特性，因此将采用这种直流环节的变频器称作电流型变频器。常应用于负载电流变化较大的场合

快恢复二极管不是普通二极管

用在逆变回路中主要用于续流，同时由于负载存在感性，IGBT关断瞬间会在IGBT两端产生极高的自感反相电压，此电压可能击穿IGBT。并联的二极管将这个“自感反相电压”短路掉了，起到保护IGBT的作用。，由于频率和耐压的需要普通二极管显然不能满足要求。

如何能得到高频高压交流电。频率要1ghz以上电压要50000v以上。有电路图。

变频器

（frequency changer / frequency converter）是一种用来改变交流电频率的电气设备。此外，它还具有改变交流电电压的辅助功能。

过去，变频器一般被包含在电动发电机、旋转转换器等电气设备中。随着半导体电子设备的出现，人们已经可以生产完全的变频器。

变频器主电路图 (见图)

变频器通常包含3个组成部分：整流器（rectifier）和逆变器（Inverter）,还有直流部分(DC )。其中，整流器将输入的交流电转换为直流电，逆变器将直流电再转换成所需频率的交流电。除了这2个部分之外，变频器还有可能包含变压器和电池。其中，变压器用来改变电压并可以隔离输入/输出的电路，电池用来补偿变频器内部线路上的能量损失。

不同的变频器能够处理的电源功率是不一样的，从几瓦到几兆瓦都有。

变频器原理以及基本知识

1、什么是变频器？

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。

2、PWM和PAM的不同点是什么？

PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式。

PAM是英文Pulse Amplitude Modulation (脉冲幅度调制) 缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。

3、电压型与电流型有什么不同？

变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容；电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波石电感。

4、为什么变频器的电压与电流成比例的改变？

异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。

5、电动机使用工频电源驱动时，电压下降则电流增加；对于变频器驱动，如果频率下降时电压也下降，那么电流是否增加？

频率下降（低速）时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。

6、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？

采用变频器运转，随着电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同，为125%~200%)。用工频电源直接起动时，起动电流为6~7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍，起动转矩为70%~120%额定转矩；对于带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为以上，可以带全负载起动。

7、V/f模式是什么意思？

频率下降时电压V也成比例下降，这个问题已在回答4说明。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的，通常在的存储装置（ROM）中存有几种特性，可以用开关或标度盘进行选择

8、按比例地改V和f时，电机的转矩如何变化？

频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变，将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法

9、在说明书上写着变速范围60~6Hz，即10：1，那么在6Hz以下就没有输出功率吗？

在6Hz以下仍可输出功率，但根据电机温升和起动转矩的大小等条件，使用频率取6Hz左右，此时电动机可输出额定转矩而不会引起的发热问题。变频器实际输出频率（起动频率）根据机种为0.5~3Hz.

10、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定，是否可以？

通常情况下时不可以的。在60Hz以上（也有50Hz以上的模式）电压不变，大体为恒功率特性，在 高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择。

11、所谓开环是什么意思？

给所使用的电机装置设速度检出器（PG），将实际转速反馈给控制装置进行控制的，称为“闭环 ”，不用PG运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式，也有的机种利用选件可进行PG反馈.

12、实际转速对于给定速度有偏时如何办？

开环时，变频器即使输出给定频率，电机在带负载运行时，电机的转速在额定转率的范围内（1%~5%）变动。对于要求调速精度比较高，即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合，可采用具有PG反馈功能的变频器（选用件）。

13、如果用带有PG的电机，进行反馈后速度精度能提高吗？

具有PG反馈功能的变频器，精度有提高。但速度精度的植取决于PG本身的精度和变频器输出频率的分辨率。

14、失速防止功能是什么意思？

如果给定的加速时间过短，变频器的输出频率变化远远超过转速（电角频率）的变化，变频器将因流过过电流而跳闸，运转停止，这就叫作失速。为了防止失速使电机继续运转，就要检出电流的大小进行频率控制。当加速电流过大时适当放慢加速速率。减速时也是如此。两者结合起来就是失速功能。

15、有加速时间与减速时间可以分别给定的机种，和加减速时间共同给定的机种，这有什么意义？

加减速可以分别给定的机种，对于短时间加速、缓慢减速场合，或者对于小型机床需要严格给定生产节拍时间的场合是适宜的，但对于风机传动等场合，加减速时间都较长，加速时间和减速时间可以共同给定。

16、什么是再生制动？

电动机在运转中如果降低指令频率，则电动机变为异步发电机状态运行，作为制动器而工作，这就叫作再生（电气）制动。

17、是否能得到更大的制动力？

从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中，由于电容器的容量和耐压的关系，通用变频器的再生制动力约为额定转矩的10%~20%。如采用选用件制动单元，可以达到50%~。

18、请说明变频器的保护功能?

保护功能可分为以下两类：

（1） 检知异常状态后自动地进行修正动作，如过电流失速防止，再生过电压失速防止。

（2） 检知异常后封锁电力半导体器件PWM控制信号，使电机自动停车。如过电流切断、再生过电压切断、半导体冷却风扇过热和瞬时停电保护等。

19、为什么用离合器连续负载时，变频器的保护功能就动作？

用离合器连接负载时，在连接的瞬间，电机从空载状态向转率大的区域急剧变化，流过的大电流导致变频器过电流跳闸，不能运转。

20、在同一工厂内大型电机一起动，运转中变频器就停止，这是为什么？

电机起动时将流过和容量相对应的起动电流，电机定子侧的变压器产生电压降，电机容量大时此压降影响也大，连接在同一变压器上的变频器将做出欠压或瞬停的判断，因而有时保护功能（IPE）动作，造成停止运转。

21、什么是变频分辨率？有什么意义？

对于数字控制的变频器，即使频率指令为模拟信号，输出频率也是有级给定。这个级的小单位就称为变频分辨率。

变频分辨率通常取值为0.015~0.5Hz.例如，分辨率为0.5Hz，那么23Hz的上面可变为23.5、24.0 Hz，因此电机的动作也是有级的跟随。这样对于像连续卷取控制的用途就造成问题。在这种情况下，如果分辨率为0.015Hz左右，对于4级电机1个级为1r/min 以下，也可充分适应。另外，有的机种给定分辨率与输出分辨率不相同。

22、装设变频器时安装方向是否有限制。

变频器内部和背面的结构考虑了冷却效果的，上下的关系对通风也是重要的，因此，对于单元型在盘内、挂在墙上的都取纵向位，尽可能垂直安装。

23、不采用软起动，将电机直接投入到某固定频率的变频器时是否可以？

在很低的频率下是可以的，但如果给定频率高则同工频电源直接起动的条件相近。将流过大的起动电流（6~7倍额定电流），由于变频器切断过电流，电机不能起动。

24、电机超过60Hz运转时应注意什么问题？

超过60Hz运转时应注意以下事项

(1)机械和装置在该速下运转要充分可能（机械强度、噪声、振动等）。

（2） 电机进入恒功率输出范围，其输出转矩要能够维持工作（风机、泵等轴输出功率于速度的立方成比例增加，所以转速少许升高时也要注意）。

(3) 产生轴承的寿命问题，要充分加以考虑。

（4） 对于中容量以上的电机特别是2极电机，在60Hz以上运转时要与厂家仔细商讨。

25、变频器可以传动齿轮电机吗？

根据减速机的结构和润滑方式不同，需要注意若干问题。在齿轮的结构上通常可考虑70~80Hz为极限，采用油润滑时，在低速下连续运转关系到齿轮的损坏等。

26、变频器能用来驱动单相电机吗？可以使用单相电源吗？

机基本上不能用。对于调速器开关起动式的单相电机，在工作点以下的调速范围时将烧毁

辅助绕组；对于电容起动或电容运转方式的，将诱发电容器爆炸。变频器的电源通常为3相，但对于小容量的，也有用单相电源运转的机种。

27、变频器本身消耗的功率有多少？

它与变频器的机种、运行状态、使用频率等有关，但要回答很困难。不过在60Hz以下的变频器效率大约为94%~96%，据此可推算损耗，但内藏再生制动式（FR-K）变频器，如果把制动时的损耗也考虑进去，功率消耗将变大，对于作盘设计等必须注意。

28、为什么不能在6~60Hz全区域连续运转使用？

一般电机利用装在轴上的外扇或转子端环上的叶片进行冷却，若速度降低则冷却效果下降，因而不能承受与高速运转相同的发热，必须降低在低速下的负载转矩，或采用容量大的变频器与电机组合，或采用专用电机。

29、使用带制动器的电机时应注意什么？

制动器励磁回路电源应取自变频器的输入侧。如果变频器正在输出功率时制动器动作，将造成过电流切断。所以要在变频器停止输出后再使制动器动作。

30、想用变频器传动带有改善功率因数用电容器的电机，电机却不动，清说明原因

变频器的电流流入改善功率因数用的电容器，由于其充电电流造成变频器过电流(OCT),所以不能起动，作为对策，请将电容器拆除后运转，甚至改善功率因数，在变频器的输入侧接入AC电抗器是有效的。

31、变频器的寿命有多久？

变频器虽为静止装置，但也有像滤波电容器、冷却风扇那样的消耗器件，如果对它们进行定期的维护，可望有10年以上的寿命。

32、变频器内藏有冷却风扇，风的方向如何？风扇若是坏了会怎样？

对于小容量也有无冷却风扇的机种。有风扇的机种，风的方向是从下向上，所以装设变频器的地方，上、下部不要放置妨碍吸、排气的机械器材。还有，变频器上方不要放置怕热的零件等。风扇发生故障时，由电扇停止检测或冷却风扇上的过热检测进行保护

33、滤波电容器为消耗品，那么怎样判断它的寿命？

作为滤波电容器使用的电容器，其静电容量随着时间的推移而缓缓减少，定期地测量静电容量，以达到产品额定容量的85%时为基准来判断寿命。

34、装设变频器时安装方向是否有限制。

应基本收藏在盘内，问题是采用全封闭结构的盘外形尺寸大，占用空间大，成本比较高。其措施有：

（1）盘的设计要针对实际装置所需要的散热；

（2）利用铝散热片、翼片冷却剂等增加冷却面积；

（3） 采用热导管。

此外，已开发出变频器背面可以外露的型式。

35、想提高原有输送带的速度，以80Hz运转，变频器的容量该怎样选择？

设基准速度为50Hz,50Hz以上为恒功率输出特性。像输送带这样的恒转矩特性负载增速时，容量 需要增大为80/50≈1.6倍。电机容量也像变频器一样增大

变频器的应用

变频器除了可以用来改变交流电源的频率之外，还可以用来改变交流电动机的转速和扭矩。在该应用环境下，典型的变频器结构是三相二级电压源变频器。该变频器通过半导体开关和脉冲宽度调制（PWM）来控制各相电压。

另外，变频器还可以在航空航天业中。例如：飞机上的电力设备通常需要400Hz的交流电，而地面上使用的交流电一般为50Hz或60Hz。因此，当飞机停在地面上时，需要使用变频器将地面上的50Hz或60Hz的交流电变为400Hz的交流电供飞机使用。

向左转|向右转

变频器直流制动的直流是怎么来的呢？

变频器直流制动中的直流，来自于变频器整流后的直流。

变频器直流制动电路结构图

一、直流制动的原理

当定子绕组通入直流电后，所产生的磁场，是在空间位置上固定的静止磁场；当转子还在旋转时，转子绕组将切割静止磁场，产生感应电动势和电流；感应电流又和静止磁场相互作用而产生电磁转矩，其方向是阻止转子继续旋转的，所以是制动转矩，它将使转子迅速的停下来。如果转子是静止状态，那这个转矩就会阻止转子运行。简单来说，就是变频器给电机接入一个直流电，让电机强行静止。

二、直流制动的应用场合

启动直流制动，主要应用在电机启动前，需要先静止下来，再慢慢启动。比如风机，如果有风使其反方向运行的话，就要先让它静止下来再启动。如果在反转的情况下就直接启动，很容易出现过流保护。

停机直流制动主要是应用在，电机停机后还需要稳住一段时间的场合。

三、直流制动的参数

变频器里的直流制动功能有两种：启动直流制动和停机直流制动。制动的原理都是一样的。只是一个是在启动时制动，一个在停机时制动。

启动直流制动和停机直流制动都有这两个参数：直流制动电压和直流制动时间。

直流制动电压有些厂家也叫直流制动电流，这个无所谓，都是一个意思。你就理解为，直流制动的力度就可以了，这个数值越大，制动的力度也就越大。每个厂家的设置范围也不一样。

直流制动时间，就很好理解了，就是直流制动持续的时间。

这两个值的出厂值默认都是0，用户在使用的时候，一定要根据实际情况来设置。先设置一个小的值，再慢慢往上加，能满足要求了就可以了。这两个值都不能太大，设置太大容易造成过流保护，甚至把变频器或者电机烧毁。

停机直流制动，还有一个参数叫“停机直流制动起始频率”，就是变频器在减速的时候，开始制动的那个频率。启动直流制动因为是从0频率开始启动，就没有这个参数。